第四章基因的表達【單元知識網(wǎng)絡(luò)】【單元強化訓(xùn)練】一、選擇題1、(2011·煙臺模擬)堿基互補配對發(fā)生在下列哪些生理過程或?qū)嶒炦^程中()①受精作用②病毒的增殖過程③細(xì)菌的二分裂過程④肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實驗⑤培育含有綠色熒光蛋白的轉(zhuǎn)基因鼠⑥細(xì)胞的跨膜運輸A．②③④⑤B．①③④⑤C．①②④⑤D．②③⑤⑥【解析】DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄、RNA復(fù)制中都發(fā)生堿基互補配對現(xiàn)象。【答案】A2、(2011·瀏陽模擬)甲型H1N1流感病毒能在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖，下列敘述中正確的原因是()A．基因組變異過快B．基因復(fù)制和表達過程過于簡單C．基因和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與宿主的相似性很高D．利用宿主細(xì)胞的酶完成基因復(fù)制和表達【解析】病毒能在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖，是因為病毒能利用宿主細(xì)胞中的酶完成基因復(fù)制和表達。【答案】D3、人類的每一條染色體上都有很多基因，下圖表示來自父母的1號染色體及基因，若不考慮染色體的交叉互換，據(jù)下表分析他們的孩子不可能()基因控制的發(fā)生的性狀等位基因及其控制性狀紅細(xì)胞形態(tài)E：橢圓形細(xì)胞e：正常細(xì)胞Rh血型D：Rh陽性d：Rh陰性產(chǎn)生淀粉酶A：產(chǎn)生淀粉酶a：不產(chǎn)生淀粉酶A．出現(xiàn)橢圓形紅細(xì)胞B．是Rh陰性的可能性為1/2C．有3/4能產(chǎn)生淀粉酶D．出現(xiàn)既有橢圓形又能產(chǎn)生淀粉酶的類型【解析】子代紅細(xì)胞形態(tài)：知母親基因型為Ee、父親基因型為ee，則子代基因型為Ee和ee，既可出現(xiàn)橢圓形細(xì)胞也可出現(xiàn)正常型細(xì)胞，故A項對；子代Rh血型：母親基因型為DD、父親基因型為dd，子代基因型為Dd，因此子代只能出現(xiàn)Rh陽性血型，B項錯；子代產(chǎn)生淀粉酶的情況：父、母基因型均為Aa，子代基因型為：1AA∶2Aa∶1aa，子代能產(chǎn)生淀粉酶的概率為3/4，C項對；母親可產(chǎn)生EDA、eDa配子，父親可產(chǎn)生edA、eda配子，故子代可出現(xiàn)橢圓形產(chǎn)生淀粉酶的類型，D項對。【答案】B4、在一個雙鏈DNA分子中，堿基總數(shù)為m，腺嘌呤數(shù)為n，則下列有關(guān)結(jié)構(gòu)數(shù)目正確的是()①脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸基數(shù)＝堿基總數(shù)＝m②堿基之間的氫鍵數(shù)為3m－2n③一條鏈中A＋T的數(shù)量為n④G的數(shù)量為m－n⑤若此DNA經(jīng)三次復(fù)制，共需要C的數(shù)量為(7m－14n)/2A．①②③④B．②③④C．③④D．①③⑤【解析】DNA中堿基是成對存在的，即A＝T，G＝C；由題可知，DNA分子中堿基總數(shù)為m個，腺嘌呤為n個，所以經(jīng)過三次復(fù)制，共需要胞嘧啶(C)＝(23－1)(m－2n)/2＝(7m－14n)/2，⑤是正確的。一個脫氧核苷酸是由一分子脫氧核糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基構(gòu)成，所以脫氧核苷酸數(shù)＝磷酸基數(shù)＝堿基總數(shù)＝m，①正確。DNA分子中腺嘌呤數(shù)目為n，胸腺嘧啶數(shù)目也為n，所以兩條鏈中的A＋T數(shù)目也是相同的，為n，③正確。G的數(shù)量為(m－2n)/2，④錯誤。A與T之間為兩個氫鍵，G與C之間為三個氫鍵，因此氫鍵總數(shù)為2n＋3(m－2n)/2＝(3m－2n)/2，②錯誤。所以正確答案為D項。【答案】D5、以下有關(guān)RNA的敘述中錯誤的是()A．RNA是某些生物遺傳信息的載體和催化劑B．mRNA根據(jù)密碼子依次將氨基酸連接成多肽C．mRNA的主要功能是把DNA的遺傳信息傳給蛋白質(zhì)D．HIV的RNA中插入某些核苷酸會導(dǎo)致遺傳信息改變【解析】RNA是RNA病毒的遺傳物質(zhì)，絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。以mRNA為模板，以tRNA為運輸工具，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)或多肽的過程。mRNA的主要功能是把DNA的遺傳信息傳給蛋白質(zhì)。HIV的遺傳物質(zhì)是RNA，其RNA中插入某些核苷酸會導(dǎo)致遺傳信息改變。【答案】B6、下圖為某生物體內(nèi)相互關(guān)聯(lián)的三個分子的部分結(jié)構(gòu)示意圖。據(jù)圖認(rèn)為分子2為RNA，下面所述的理由，不確切的是()A．作為蛋白質(zhì)合成的模板B．其堿基序列與DNA分子的模板鏈堿基互補C．為轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，呈單鏈結(jié)構(gòu)D．含尿嘧啶脫氧核苷酸不含胸腺嘧啶脫氧核苷酸【解析】在RNA中含有堿基尿嘧啶而不含胸腺嘧啶。尿嘧啶是構(gòu)成尿嘧啶核糖核苷酸的成分。【答案】DA．該基因表達時，轉(zhuǎn)錄順序從M端向N端進行結(jié)構(gòu)示意圖，該基因全部堿基中A占20%。下列說法正確的是15N標(biāo)記7、下圖為真核細(xì)胞內(nèi)某基因占該鏈堿基總數(shù)的60%C．解旋酶只作用于①部位，限制性內(nèi)切酶只作用于②部位C＋GB．該基因的一條單鏈中D．將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，含15N的DNA分子占1/8RNA聚合酶在基因的編碼區(qū)上游與RNA聚合酶結(jié)合位點結(jié)合，催化DNA轉(zhuǎn)錄為RNA，所以基因表達時，轉(zhuǎn)錄順序從N端向M端進行；解旋酶的作用是使氫鍵斷開，作用部位是②，限制性內(nèi)切酶作用的結(jié)果是獲得具有一定堿基序列的黏性末端，作用部位是①；據(jù)DNA的半保留復(fù)制，將該基因置于14N培養(yǎng)液中復(fù)制3次后，只有2個子代DNA中各有一條鏈含15N，所以含15N的DNA分子占2/23＝1/4。下列有關(guān)基因控制蛋白質(zhì)合成的敘述，正確的是A．一個密碼子只決定一種氨基酸，一種氨基酸只由一種tRNA轉(zhuǎn)運B．該過程需要含有三個高能磷酸鍵的ATP提供能量C．該過程一定遵循堿基互補配對原則，即A一定與T配對，G一定與C配對D．DNA轉(zhuǎn)錄和翻譯的原料分別是核糖核苷酸和氨基酸一種氨基酸可以對應(yīng)一種或多種密碼子，一種氨基酸可以由一種或多種tRNA轉(zhuǎn)運；基因控制蛋白質(zhì)的合成包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個階段，需要含有兩個高能磷酸鍵的ATP提供能量。轉(zhuǎn)錄時，A與U配對，T與A配對，C和G配對，原料是4種核糖核苷酸；翻譯時，A和U配對，G和C配對，原料是20種氨基酸。假設(shè)將含有一對同源染色體的精原細(xì)胞的DNA分子用15N標(biāo)記，并供給只含14N、不含15N的原料。該細(xì)胞進行減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個精子中，含15N標(biāo)記的DNA的精子所占比例為A．0B．25%C．50%D．100%該題宜采用繪過程圖的方式解決：由圖示可以看出，在最終形成的4個精子中，全部含有15N。(2011·嘉定調(diào)研)下圖表示在人體細(xì)胞核中進行的某一生命過程，下列說法正確的是()A．該過程共涉及5種核苷酸B．在不同組織細(xì)胞中該過程的產(chǎn)物相同C．該過程需要解旋酶和DNA聚合酶D．該過程涉及堿基互補配對和ATP的消耗從原料看出該過程為轉(zhuǎn)錄過程。該過程涉及的核苷酸為4種脫氧核苷酸，4種核糖核苷酸；不同組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄的mRNA不同；該過程不需要DNA聚合酶而需要RNA聚合酶著色性干皮癥是一種常染色體隱性遺傳病，起因于DNA損傷。深入研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)缺乏DNA修復(fù)酶，DNA損傷后不能修補從而引起突變。這說明一些基因可以()A．控制蛋白質(zhì)的合成，從而直接控制生物性狀B．控制蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，從而直接控制生物性狀C．控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀D．直接控制生物性狀，發(fā)生突變后生物的性狀隨之改變DNA修復(fù)酶是基因控制合成的，說明基因可以控制酶的合成來控制代謝過程，從而控制生物的性狀。(2011·廣東聯(lián)考)某科學(xué)家用15N標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸，32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸，研究某植物細(xì)胞的有絲分裂。已知這種植物細(xì)胞的細(xì)胞周期為20h，兩種核苷酸被利用的情況如下圖所示，圖中32P和15N的利用峰值分別表示()A．復(fù)制、轉(zhuǎn)錄B．轉(zhuǎn)錄、復(fù)制C．復(fù)制、蛋白質(zhì)合成D．轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)合成本題考查基因的表達、DNA和RNA的組成成分，難度中等。32P標(biāo)記的尿嘧啶核糖核苷酸作為合成RNA的原料，RNA是基因轉(zhuǎn)錄過程的產(chǎn)物；15N標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核糖核苷酸作為合成DNA的原料，DNA是DNA復(fù)制的產(chǎn)物。A．圖中所示的生理過程包括轉(zhuǎn)錄和翻譯B．圖中所示的過程發(fā)生在原核細(xì)胞中C．遺傳信息由②傳遞到⑤需要RNA作中介D．圖中①在該過程中不起作用，由此可確定①在遺傳上不具功能【解析】圖中表示的是原核細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄和翻譯，因為轉(zhuǎn)錄和翻譯是同時進行的，圖中②到⑤需要mRNA和tRNA作為媒介和運輸工具。轉(zhuǎn)錄過程中的非模板鏈，其功能不明確，但是在遺傳有不可替代的功能。【答案】D14、（大連模擬）正常出現(xiàn)肽鏈終止，是因為A．一個與mRNA鏈終止密碼相應(yīng)的tRNA不能帶氨基酸B．不具有與mRNA鏈終止密碼相應(yīng)的反密碼子C．mRNA在mRNA鏈終止密碼處停止合成D．tRNA上出現(xiàn)終止密碼【解析】密碼是指位于mRNA上的相鄰的三個堿基，由于沒有與終止密碼子堿基相互配對的tRNA,所以沒有氨基酸運輸?shù)诫逆溕希狗g結(jié)束。【答案】B15、（2011·濱州模擬）大腸桿菌某生命活動中具有下列圖示的堿基配對行為，說法正確的有①表示DNA復(fù)制過程②中共有5種堿基③表示DNA轉(zhuǎn)錄過程④中共有8種核苷酸⑤中的A均代表同一種核苷酸⑥若X鏈中的堿基改變，則密碼子一定改變⑦若Y鏈中的堿基改變，則氨基酸一定改變A．③④⑤⑦B．②③④⑥C．②③④⑦D．①③⑤⑥A．能控制一種生物性狀的表現(xiàn)B．能控制一種蛋白質(zhì)的合成C．能決定一種氨基酸的位置D．能轉(zhuǎn)錄成一種mRNA【解析】遺傳效應(yīng)是指控制一種性狀的表現(xiàn)，蛋白質(zhì)分子是由許多個氨基酸組成，所以不是只決定一種氨基酸的位置。【答案】C17、果蠅的基因A－a控制體色，B－b控制翅型，兩對基因分別位于不同常染色體上，且基因A具有純合致死效應(yīng)。已知黑身殘翅果蠅與灰身長翅果蠅交配，F(xiàn)1為黑身長翅和灰身長翅，比例為1∶1。當(dāng)F1的黑身長翅果蠅彼此交配時，其后代表現(xiàn)型及比例為黑身長翅∶黑身殘翅∶灰身長翅∶灰身殘翅＝6∶2∶3∶1。下列分析錯誤的是()A．果蠅這兩對相對性狀中，顯性性狀分別為黑身和長翅B．F1的黑身長翅果蠅彼此交配產(chǎn)生的后代中致死個體占的比例為1/3C．F1的黑身長翅果蠅彼此交配產(chǎn)生的后代中致死基因型有三種D．F2中的黑身殘翅果蠅個體測交后代表現(xiàn)型比例為1∶1下圖為原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄、翻譯的示意圖。據(jù)圖判斷，下列描述中正確的是(多選)()A．圖中表示4條多肽鏈正在合成B．轉(zhuǎn)錄尚未結(jié)束，翻譯即已開始C．多個核糖體共同完成一條多肽鏈的翻譯D．一個基因在短時間內(nèi)可表達出多條多肽鏈()A．①②⑤和③②④⑤B．①②⑤和④⑤C．②④⑤和③④⑤⑥D(zhuǎn)．②⑥⑦和②④⑤⑥【答案】B20、下列有關(guān)基因表達的敘述正確的是()A．在真核生物中，剛從細(xì)胞核內(nèi)DNA分子上轉(zhuǎn)錄下來的和之后結(jié)合在核糖體上的mRNA相比堿基序列一樣B．在高等動物不同的組織細(xì)胞中，表達的基因是不同的，這與激素的調(diào)節(jié)無關(guān)C．動物胚胎發(fā)育過程是基因有序表達的過程D．在生物細(xì)胞中，基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯是不可能同步進行的(即邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯)【解析】真核生物轉(zhuǎn)錄的mRNA要經(jīng)過加工(剪切和拼接)后再與核糖體結(jié)合，所以序列不一樣，A錯誤；在高等動物不同的組織細(xì)胞中，基因是選擇性表達的，而激素會影響這個過程進而影響細(xì)胞的代謝，所以B錯誤；在原核細(xì)胞中基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯可以同步進行，D錯誤。動物胚胎發(fā)育過程是細(xì)胞分裂和分化的結(jié)果，細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因有序選擇性表達的過程，C正確。【答案】C21、由n個堿基組成的基因，控制合成由1條多肽鏈組成的蛋白質(zhì)，氨基酸的平均分子量為a，則該蛋白質(zhì)的分子量最大為()A．na/6B．na/3－18(n/3－1)C．na－18(n－1)D．na/6－18(n/6－1)【解析】根據(jù)中心法則，蛋白質(zhì)合成過程：首先以DNA分子的1條鏈為模板，轉(zhuǎn)錄形成mRNA，mRNA中3個堿基決定1個氨基酸，所以三者之間的數(shù)量關(guān)系為：DNA分子中堿基數(shù)∶mRNA堿基數(shù)∶氨基酸個數(shù)＝6∶3∶1。已知該基因中有n個堿基，則對應(yīng)的氨基酸為n/6，氨基酸經(jīng)脫水縮合形成蛋白質(zhì)，形成蛋白質(zhì)的過程中，脫去的水分子數(shù)為氨基酸總數(shù)減去1，水的相對分子質(zhì)量為18，形成該蛋白質(zhì)脫去的水分子的量為18(n/6－1)，又知氨基酸的平均分子量為a，所以該蛋白質(zhì)的分子量最大為na/6－18(n/6－1)。【答案】D22、科學(xué)家從煙草花葉病毒(TMV)中分離出a、b兩個不同品系，它們感染植物產(chǎn)生的病斑形態(tài)不同。下列4組實驗(見下表)中，不可能出現(xiàn)的結(jié)果是()實驗實驗結(jié)果編號實驗過程病斑類型病斑中分離出的病毒類型①a型TMV→感染植物a型a型②b型TMV→感染植物b型b型③組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)→感染植物b型a型④組合病毒(b型TMV的蛋白質(zhì)＋a型TMV的RNA)→感染植物a型a型A.實驗①B．實驗②C．實驗③D．實驗④【解析】本題借助實驗設(shè)計與結(jié)果分析考查生物的遺傳物質(zhì)，意在考查學(xué)生對生物遺傳的理解。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，實驗③中組合病毒(a型TMV的蛋白質(zhì)＋b型TMV的RNA)感染植物，病斑類型為b型，病斑中分離出來的病毒類型也為b型。【答案】C23、如圖是基因指導(dǎo)多肽合成的模式圖。據(jù)圖分析正確的是()A．因為①中含有堿基U，所以其上有密碼子B．②和③過程均發(fā)生了堿基互補配對C．甲圖表示轉(zhuǎn)錄過程，乙圖表示翻譯過程D．L1是一個具有雙螺旋結(jié)構(gòu)的DNA分子【解析】密碼子是指mRNA上決定1個氨基酸的3個相鄰的堿基；由題圖可知，甲圖表示翻譯過程，乙圖表示轉(zhuǎn)錄過程，在轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都有堿基互補配對發(fā)生；L1、L2共同構(gòu)成DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。【答案】B24、在生物體內(nèi)性狀的表達一般遵循DNA→RNA→蛋白質(zhì)的原則，下面是幾種與此有關(guān)的說法，不正確的是()A．在細(xì)胞的一生中，DNA一般是不變的，RNA和蛋白質(zhì)分子是變化的B．DNA→RNA是在細(xì)胞核中完成的，RNA→蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)中完成的C．在同一個體的不同體細(xì)胞中，DNA相同，RNA和蛋白質(zhì)不一定相同D．在細(xì)胞的一生中，DNA、RNA和蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量是不變的【解析】DNA是細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)，一般是不變的；由于同一個體的不同體細(xì)胞中的基因存在著選擇性表達，因此不同細(xì)胞中的DNA相同，而RNA和蛋白質(zhì)不一定相同。【答案】D25、（2011·杭州檢測）下圖為脈胞霉體內(nèi)精氨酸的合成途徑示意圖。從圖中不能得出A．精氨酸的合成是由多對基因共同控制的B．基因可通過控制酶的合成來控制代謝C．若基因②不表達，則基因③和④也不表達D．若產(chǎn)生鳥氨酸依賴突變型脈胞霉，則可能是基因①的堿基序列發(fā)生了改變【解析】精氨酸的合成由基因①②③④共同控制的，他們都是通過控制酶的合成影響代謝進而控制生物性狀的，基因②不能表達時，并不影響基因①③④的表達；基因中堿基序列的改變可引起mRNA中密碼子改變，可以使生物的性狀發(fā)生改變。【答案】C二、非選擇題26、(2011·北京東城區(qū)模擬)請根據(jù)下列材料和示意圖回答問題：材料一：醫(yī)學(xué)上常使用抗生素治療由細(xì)菌和真菌所引起的疾病。目前常用的抗生素多達幾百種。甲圖簡要表示不同種類的抗生素(①～⑤)對細(xì)菌的作用部位或作用原理。材料二：三位科學(xué)家因?qū)Α昂颂求w結(jié)構(gòu)和功能的研究”取得突出成就而獲得20XX年諾貝爾化學(xué)獎。他們繪制的核糖體模型已被廣泛應(yīng)用于新型抗生素的研制，以減少患者的病痛和拯救生命。(1)甲圖中結(jié)構(gòu)P的化學(xué)本質(zhì)是________，在基因工程中常可作為________發(fā)揮重要作用。(2)青霉素是一種臨床常用的抗生素，這種抗生素的作用原理與甲圖中①的作用類似，即在細(xì)胞增殖過程中抑制細(xì)菌________(結(jié)構(gòu))的形成。抗生素不合理使用往往會導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性，其實質(zhì)是定向選擇導(dǎo)致菌群中________增加。(3)細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生使抗生素的療效明顯降低。基于對細(xì)菌核糖體結(jié)構(gòu)和功能的研究，研究人員研制出了新型的抗生素，這些抗生素在細(xì)菌中的作用機理類似于甲圖中________(填寫數(shù)字序號)，即通過影響細(xì)菌遺傳信息表達中的________過程，達到殺菌或抑制效果。(4)欲比較幾種新型抗生素針對大腸桿菌的抑菌效果，有人進行如下實驗：將大腸桿菌菌液均勻涂布于固體培養(yǎng)基表面，其目的是使細(xì)菌落在培養(yǎng)基表面均勻分布。之后將浸有等量不同抗生素的圓形紙片貼于培養(yǎng)基表面，一段時間后，結(jié)果如圖乙所示。由此判斷圖乙中A～D四種抗生素中________對大腸桿菌的抑制最有效，判斷依據(jù)是_______________________________________________________________________________________________________________________________。(1)甲圖中結(jié)構(gòu)P為細(xì)胞質(zhì)中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)本質(zhì)是DNA。(2)甲圖中①表示細(xì)胞壁的形成受抑制。(3)甲圖中⑤表示在核糖體上進行的翻譯過程。(4)圖乙中抗生素A形成的抑菌范圍最大，抑菌效果最好。(1)DNA(運)載體(2)細(xì)胞壁抗藥性基因頻率(3)⑤翻譯(4)A抗生素A對細(xì)菌的抑制區(qū)域最大圖的過程圖解。圖中苷4、5兩種功能不同的酶。請據(jù)圖分析回答[]內(nèi)填序號）（1）轉(zhuǎn)錄過程中DNA首先在[]___________的催化作用下，堿基對的___________斷開，該過程稱為解旋。解旋后在[4]RNA聚合酶的催化作用下，以，以四游離的核糖核苷酸為原料，由________提供能量，按照_______原則，合成出[]___________。在真核細(xì)胞的細(xì)胞核中，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物通過進入細(xì)胞質(zhì)中，與結(jié)合蛋白質(zhì)。_________決定的。【解析】（